中性子星は内部にブラックホールを隠している可能性がある

宇宙で最も極端な 2 つの天体は、ブラック ホールと中性子星です。この天体はコンパクト天体と呼ばれるカテゴリーに属し、大質量星の残骸です。太陽よりもはるかに大きな星が寿命を迎えると、これらのより小さいがより大きな質量の天体に崩壊します。

中性子星にはいくつかのカテゴリがあり、そのうちの 1 つはパルサーと呼ばれます。パルサーは、磁場とずれた角運動量を持つ中性子星です。このようにして、星は真の宇宙の標識として高精度に機能します。他のタイプはマグネターです。

イタリアの研究者グループが、中性子星が原始ブラックホールを捉えている可能性を調査した論文を発表した。この提案は、銀河中心にパルサーが存在しないという問題に対する可能な解決策として考えられます。さらに、これは原始ブラックホールがどこに隠れているかについてのヒントになる可能性があります。

銀河の中心は、恒星、中性子星、ブラックホールが共存する極めて極端で混沌とした環境です。中心には太陽質量400万個のSgr A*と呼ばれる超大質量ブラックホールがある。中心のブラックホールの周りを周回する星がいくつかあります。たとえば、星 S2 は天体の周りでダンスを形成しているように見えます。

その質量と大食漢としての評判にもかかわらず、超大質量ブラックホールは狭い領域とのみ相互作用します。 Sgr A* の降着率は、同種のブラックホールと比較して低いです。もう 1 つの有名な天体は、マグネター PSR J1745-2900 です。これは、ブラック ホールを周回していることに加えて、この領域で明らかに唯一の中性子星であるため、注目を集めています。

天体密度が高い領域でパルサーが観測されないことは、天文学者にとって興味深いことです。 PSR J1745-2900 マグネターを除き、パルサーなどの中性子星からの電波信号は受信されません。パルサー信号が受信される銀河の他の領域では起こらないこと。

これは天文学内の問題であり、この観測不足を説明しようとするいくつかの仮説が浮上しています。中性子星は重力相互作用によって最終的には自滅するのではないかと示唆する人もいます。この「破壊された」中性子星は観測が困難になりますが、それだけでは問題は完全に解決されません。

イタリアの天文学者グループが提出した論文は、中性子星が太陽質量1個よりも小さい原始ブラックホールを捉えた可能性を示唆している。このようにして、ブラックホールは星の内部を食べて星全体を包み込み、中性子星の代わりにブラックホールだけが残ることになる。

研究チームは、モデルとシミュレーションを使用して、パルサーが原始ブラックホールを捕捉できるかどうかを示すことができた。シミュレーションでは、ブラックホールが捕捉されるとすぐに、予想通り中性子星の中心に向かって押し込まれました。この結果は、銀河のこれらの領域でそれが起こる可能性があることを示しています。

さらに、この解決策は、原始ブラックホールがどこにあるのかという疑問にも答えることになるだろう。このタイプのブラック ホールはこれまでに観察されたことがなく、原子サイズから惑星や小さな星までの大きさに及ぶ可能性があります。それらは、密度変動が崩壊したビッグバンの最初の瞬間に形成されたと考えられます。

原始ブラックホールは暗黒物質の説明として人気があります。それらの質量は太陽質量 100,000 に達する可能性があるため、原始ブラック ホールの大規模な集団は暗黒物質の質量を表す可能性があります。しかし、これらの天体の観測が不足しているため、この仮説はありそうもありません。

この論文の結果は、たとえ中性子星がブラックホールを捉えたとしても、この解決策だけでは銀河中心に中性子星が存在しないという問題を解決できないことを示しています。この消失を説明するには、さまざまな仮説を組み合わせて提案する必要があります。

同様に、原始ブラックホールの証拠が不足していることも未解決の問題のままです。将来のいくつかの望遠鏡は、これらの質問のいくつかに答えることができるかもしれません。

参照

カイオッツォら。 2024 年中性子星arXiv による原始ブラックホール捕獲の再訪。